上海叉指电极研发合作 芯云纳米技术供应

电化学传感器是一种通过传感器与水体中相关物质发生电化学反应来定量测量的一种检测 手段，以电极为载体，当水体中某些粒子与电极表面 的物质发生电化学反应时，其中交流阻抗法是通过电极间的阻抗值来反映水溶液的特定物质浓度的变化，从而可以实现实时测量。目前，上海叉指电极研发合作，传感器逐步走向小型化和集成化的方向，上海叉指电极研发合作，其中叉指电极具有阻抗低，上海叉指电极研发合作，快速建立稳态信号，信噪比高等优点。现有研究表明，叉指电极的宽度、间距和厚度都是会影响传感器灵敏度的重要参数。叉指电极中光刻是微纳加工工艺中制备图型化表面常用的工艺。上海叉指电极研发合作

平面叉指电极传感器是一种低成本、小型化，在线式且适合集成的用于无机物离子检测的传感器，采用浸入式检测方式。根据阻抗特性可以将叉指电极传感器划分为 3种类型，第 1 种类型为电感类型，具有电感特性的传感器通常被用作导电性和磁性材料完整性的无损检测。第 2 种类型是电容类型，通常表现为叉指状电极，这种传感器的应用包括纸浆水分含量的测量，特定细菌检测，人体皮肤表面含水量测量，化学传感器，食品安全检验等。第 3 种类型是电感性和电容性结构的结合，也可被分类为可远程操作的无源传感器，比如用于土木工程材料、含水量的实时监测。天津金叉指电极叉指电极导电层需采用物理方法制备，主要包括蒸镀、磁控溅射、丝网印刷、喷墨打印。

为保证叉指电极的良率和性能，所有工艺步骤均在超净间内完成，采用剥离工艺进行电极制作。首先，利用热氧化生长500 nm 二氧化硅硅片以确保衬底的绝缘性。将硅片用乙醇、超纯水超声清洗，并氮吹干燥保证表面洁净。然后旋涂光刻胶，前烘后进行光刻，其中不同尺寸的叉指电极选用不同尺寸的掩膜版。在光刻、显影将电极图形转移至二氧化硅衬底后，用氧等离子体刻蚀去除残胶。然后电子束蒸发沉积一层 10nm/70nm 的Cr/Au，其中Cr为金电极的黏附层。依次在乙醇、超纯水中进行超声清洗，完成剥离后切片即得到叉指电极传感器。

MEMS加工技术主要包括光刻、镀膜、刻蚀。光刻是将掩模板上的图形通过光刻胶转移到基底上，主要分为紫外光刻和电子束光刻两类。紫外光刻中，通常光刻胶涂布在需要被刻蚀的加工层上，掩模板直接压在光刻胶上，在紫外光曝光下，透光区和不透光区的光刻胶发生相反的反应，显影后形成所需要的图形。电子束光刻中无需光刻板，避免了光散射的缺点，能提高光刻的精度，通常在 10nm 以上，高于紫外光刻微米级的精度。镀膜是将材料沉积在基底上，通常沉膜的方法因材料而异。在硅工艺中，硅化合物采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)或热生长。金属薄膜在 MEMS中常用作传感电极，采用溅射或蒸发将粘附层和工作层金属均匀一致地沉积于基底上。叉指电极生物传感器主要包含生物识别元件、电化学转换器及信号放大装置。

在电化学电极试验中，循环伏安法是施加在电极上的电压按一定速度进行电位的扫描电极则会产生电流，将该过程加以循环测得电位-电流关系，该方法也叫做CV法。该电流与施加的电位存在对应关系，将此关系进行记录并分析的方法成为电位扫描法电化学中氧化还原体系的循环伏安法测定步骤如下:1、选择溶解、电解质、工作电极、参比电极、辅助电极；2、配制电解液，连接电极测定回路；3、通氮气除去溶液中的氧离子；4、设置电位幅值、扫描速度；5、测试时从初始电位开始，到电位峰值结束，再反向扫描到初始电位。生物电极薄膜要求具备结合力强、表面致密性好、导电能力强等特点。湖南叉指电极技术

叉指电极阵列以玻璃基为衬底具有良好的生物相容性。上海叉指电极研发合作

工作电极表面产生的氧化还原，并在电压的作用下进一步电离得到游离电子，上式为葡萄糖氧化还原反应的化学方程。葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖产生葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢的强氧化力，使氢离子不会还原成氢。电流使过氧化氢解离以获得两个自由电子。根据测得的电荷数，可以计算出葡萄糖浓度。实际应用中，不可避免存在微量的反应电流会流过参比电极，改变控制回路的电压，产生错误的测量结果。因为这种现象的存在，必须要恒电位电路来满足三电极稳定工作条件的这一特性。上海叉指电极研发合作

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